氣態(tài)氫氣通常通過卡車或管道輸送。由于氣態(tài)氫通常在相對較低的壓力(20-30 bar)下產(chǎn)生,因此必須在運輸前對其進(jìn)行壓縮。運輸氣態(tài)氫的卡車稱為管式拖車。氣態(tài)氫氣被壓縮到 180 bar (~2,600 psig) 或更高的壓力,裝入長圓柱體容器,這些圓柱體堆疊陣列在卡車牽引的拖車上。這就給人一種長管的感覺,因此被稱為長管拖車。氣態(tài)氫氣也可以像今天的天然氣一樣通過管道運輸。這在長距離和大容量運輸中很常見。大多數(shù)現(xiàn)有的氫氣管道都安裝在煉油廠,氫氣用于石油提純過程。
● 離心式壓縮機具有高吞吐量和適中的壓縮比,是管道應(yīng)用的壓縮機。離心式壓縮機以非常高的速度旋轉(zhuǎn)渦輪來壓縮氣體。由于氫氣的分子量較低,氫氣離心壓縮機必須以比天然氣壓縮機快 3 倍的轉(zhuǎn)速運行,才能達(dá)到相同的壓縮比。
● 金屬氫化物和離子液體。金屬氫化物壓縮機使用通過放熱反應(yīng)形成氫化物的金屬,然后在加熱時在高壓下釋放氫氣。
備注說明:
1)壓縮比:是壓縮機出口處的壓力與壓縮機入口處的壓力之比。例如,在入口處以 20 bar 的溫度吸收氣體并在出口處將其壓縮至 200 bar 的壓縮機的壓縮比為 10 [200 bar / 20 bar = 10]。
2)壓縮機吞吐量是壓縮機每單位時間(例如,kg/h)可以壓縮以質(zhì)量表示的氫氣的速率。
2、管式拖車
運輸氣態(tài)氫的卡車稱為管式拖車。氣態(tài)氫氣被壓縮到 180 bar (~2,600 psig) 或更高的壓力,裝入長長的氣瓶中,陣列堆疊在卡車牽引的拖車上。這就給人一種長管子的感覺,因此得名管拖車。
根據(jù)美國運輸部 (DOT) 的規(guī)定,管式拖車目前被限制在 250 bar 的壓力范圍內(nèi),但已獲得豁免,以便在更高的壓力下運行(例如,500 bar 或更高)。常用的是鋼管拖車,載重約 380 公斤;它們的承載能力受到鋼管重量的限制。最近,已經(jīng)開發(fā)出復(fù)合材料儲存容器,每輛拖車的氫氣容量為 560-900 公斤。目前,其他國家正在使用這種管式拖車運送壓縮天然氣。
長管拖車
3、管道運輸
通過現(xiàn)有管道運輸氣態(tài)氫氣是輸送大量氫氣的低成本選擇。新管道建設(shè)的高初始資本成本是擴(kuò)大氫氣管道輸送基礎(chǔ)設(shè)施的主要障礙。因此,現(xiàn)狀的研究重點是克服與管道傳輸相關(guān)的技術(shù)問題,包括:
● 需要更低成本、更可靠、更耐用的氫壓縮技術(shù)。
潛在的解決方案包括使用纖維增強聚合物 (FRP) 管道進(jìn)行氫氣分配。FRP管道的安裝成本比鋼制管道低約20%,因為FRP可以制成的截面比鋼制管長得多,因此最大限度地減少了焊接要求。
來源:氫眼所見
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